informe 7 de química general I

7/17/2019 informe 7 de química general I

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1

Introducción

n este informe se va aprender a reconocer los diferentes tipos de

reacciones Redox mediante la observación de sus propiedades físicas,

también se aprenderá a balancear una reacción mediante dos métodos

(del ion electrón y del cambio en el numero de oxidación) y aprenderemos que

sustancia es el agente oxidante y cual el agente reductor

Ee este modo esperamos que al término de esta lectura usted ya sepa balancear

una ecuación mediante los dos métodos y recono!ca cual es el agente oxidante y

reductor"



2

Principios Teóricos

Reacción Redox.- #na reacción RE$% es aquella en la que uno de los

compuestos se reduce y el otro se oxida, de a&í su nombre" $curren cambios enlos n'meros de oxidación de los átomos de algunas de las substanciasinvolucradas"

El reactivo que se oxida está perdiendo electrones, el que se reduce está ganadolos electrones que el otro &a liberado" ntiguamente lo que se creía era que el quese oxidaba ganaba oxígeno, en realidad esto era bastante cierto, solo que eraincompleto, pues al perder electrones el que se oxida se une con el oxígeno paratener los electrones necesarios"

En un principio, se utili!aba el término de oxidación para designar aquellosprocesos en los que una sustancia reaccionaba con el oxígeno de esta forma, sedecía que un compuesto se oxidaba cuando aumentaba su cantidad de oxígeno(igualmente, se decía que se reducía cuando ésta disminuía)"

partir de este primer concepto de oxidación, y con el tiempo, dic&o vocablo &aido evolucionando y generali!ándose &asta abarcar &oy en día una gran cantidadde reacciones en algunas de las cuales ni siquiera interviene el oxígeno" e&ec&o, en la actualidad entendemos por oxidación el proceso mediante el cual uncompuesto pierde electrones"

E inevitablemente, para que un compuesto pierda electrones otro los &a de ganar*

así surge estrec&amente ligado al concepto de oxidación el de reducción seentiende por reducción el proceso mediante el cual un compuesto ganaelectrones" sí pues, cada ve! que nos refiramos a la oxidación tendremos que&ablar también de la reducción (ya que es el proceso contrario, y sin uno de ellosno existiría el otro)"

Oxidación .- Es una reacción química donde un metal o un no metal ceden

electrones, y por tanto aumenta su estado de oxidación"



3

Reducción .- Es una reacción química donde un metal o un no metal gana

electrones"

Agente oxidante.- #n agente oxidante es aquel que se reduce, es decir,

que roba electrones a otro compuesto o elemento"

Agente reductor.- un agente reductor es aquel que se oxida, es decir, que

cede electrones a otro compuesto o elemento"

Balance de ecuaciones.- En la ecuación química el n'mero de

reactivos que se obtienen deben de ser la misma cantidad que de productos"+alancear una ecuación es buscar que el n'mero de átomos en los reactantes sea

igual al n'mero de átomos en los productos, por lo que es importante el uso de

coeficientes, pero nunca se deberá alterar los subíndices"

Existen dos métodos prácticos para hacer el balanceo:

a. Método del ion electrón.

Si se está trabajando en un medio acido la deciencia de oxi!eno se

completa con moles de a!ua" pero si se trabaja en un medio básico se

completa con #$ %el doble de lo &ue 'alta()

Ejemplo:

*+n#,%ac( - $2S#,%ac( - $2S%ac( . * 2S#,%ac( - +nS#,%ac( - $2#%l( -

S%s(

Primero ioni/amos todas las sustancias%los !ases no se pueden ioni/ar 0

el $2# no es necesario &ue se ionice(

* - - +n#, - $2

- - S#,2 - $- - S2 . * 2- - S#,

- +n- -

S#, - $2# - S

ue!o buscamos las semireacciones 0 las balanceamos

Reacción de oxidación: %$2S . S - 2$- - 2e( x4Reacción de reducción: 5%+n#,( - 6$- - 4e . +n-2 - ,$2#7

x2 4$2S - 2%+n#,( - 18$- . 4S -

1$- - 2+n-2 - 6$2#



,

2*+n#,%ac( - 3$2S#,%ac( - 4$2S%ac( . * 2S#,%ac( - 2+nS#,%ac( -

6$2#%l( - 4S%s(

b. Método del cambio en el Nº de oxidación.Ejemplo:

9u - $--4#32 . 9u-2%#3(2 - -,#2

%9u . 2e(

2% . -1e(

19u para 2

Peso equivalente.- e le dice peso equivalente a la cantidad de una

sustancia que reacciona, sustituye, despla!a o contiene un mol de cualquier

sustancia y se calcula dividiendo el peso molecular de una sustancia entre el

cambio de estado de oxidación del mismo producto de la reacción"

;etalles Experimentales

Materiales

-.ubos de ensayo-/ec&ero-0radilla-1i!as-1ipetaReactivos

<eS#, )1+

$2S#, 2= peso *+n#, )1+

$2S#, 1= peso Pb%#3(2 )1+

a#$ 1= peso a2S#3 )1+

+nS#, 1= peso



4

$9l%cc(

$2#2 3= >olumen $#3%cc(

?iruta de cobre %$,(S%acuoso(

@!ua de bromo @!ua destilada

Procedimiento

1) @!entes oxidantes 0 reductores

!"em#lo Nº $

• 1rimero en un tubo de ensayo colocamos 23 gotas de 45$6 diluido" 7uego le agregamos 8 viruta de cobre y finalmente le

ec&amos 9m7 de agua destilada"

$bservación* cuando al tubo de ensayo con 45$6 le agregamos la

viruta de cobre la solución se puedo de color verde y comen!ó a salir un

gas de color anaran:ado" 7uego cuando le agregamos el agua destilada

vemos que la solución cambia de color a a!ul, esto se debe a la

formación de cobre ;;"

.% gua destilada(

$#3 %cc( - 9u%s( . 9u

%#3(2%ac( - #2 - $2# %l(

Reacción de oxidación: 9u 2e . 9u-2



8

Reacción de reducción: %#3 - 2$ - e . #2 -

$2#( x29u - ,$- - 2#3 . 9u-2

- 2#2 - 2$2#

,$#3 %cc( - 9u%s( . 9u %#3(2%ac( - 2#2 - 2$2# %l(

!"em#lo Nº %

• 1rimero en dos tubos de ensayos 5<8 y 5<2, agregamos

respectivamente 8"9m7 de =e$> 3"8/ recién preparado" 7uego

a cada tubo le a?adimos 8m7 de 42$> al 8@" espués al tubo

5<8 le agregamos 8 m7 de 45$6 (cc) y lo calentamos suavementesin llegar a &ervirlo" 1osteriormente trasvasamos esta solución a

otro tubo de ensayo y lo enfriamos con agua corriente"

$bservación* cuando le agregamos =e$> y 45$6 al tubo 5<8 vemos

que la solución se pone de color ro:o sangre claro

$bservación* En la imagen no se puede apreciar bien el

color ro:o sangre claro debido a que nosotros

traba:amos con la solución de =e$> (transparente)

que ya se estaba oxidando (amarillo)"

<eS#,%ac( - $2S#,%ac( - $#3%cc( . <e2%S#,(3%ac( -

#%!( - $2#%l(

Reacción de oxidación: %2<e-2 .

<e2-3 - 2e(x3 Reacción de reducción: 5%#3( -

,$- - 3e . # - 2$2#7x2 8<e-2 - 2%#3( - 6$-

. 3<e2 - 2# - ,$2#

8<eS#,%ac( - 3$2S#,%ac( - 2$#3%cc( . 3<e2%S#,(3%ac( -

2#%!( - ,$2#%l(



A

• =inalmente a los tubos 5<8 y 5<2 le agregamos dos gotas de

AB5 al 8@ de peso"

$bservación* cuando a los dos tubos anteriores le agregamos AB5 al8@ vemos que el tubo 5<2 se pone del mismo color que el tubo 5<8 solo

que más intenso y esto se debe a que en el tubo 5< 2 se &a formado el

ion comple:o C=e (B5)D2 (color ro:o sangre intenso), lo que indica la

presencia del catión =e6 en la solución"

Tubo B2 Tubo B 1

$bservación* en esta

ocasión sucedió lo mismo que en el caso anterior, usamos

la solución de =e$> que ya se estaba oxidando y por lo tanto no se

puede apreciar el color ro:o sangre de los 2 tubos (el 5< 2 más intenso

que en 5<8)"

<e-3%ac( - %S9(

%ac( . 5<e %S9(7 -2%ac( %color rojo

san!re intense(

%. Ceacciones de medio alcalino

• 1rimero en un tubo de ensayo colocamos 8m7 de /n$> al 8@

de peso" 7uego le agregamos 8 m7 de 5a$4 al 8@ de peso y al

final le a?adimos poco a poco agua de bromo +r 2 (ac) &asta que la

solución cambie de color"



6

$bservación* cuando a la solución le agregamos el agua de bromo

notamos que esta se pone de color pardo y esto se debe a la formación

de /n>"

+nS#,%ac( - a#$%ac( - Dr2%ac( . +n#2%cc(

- a2S#,%ac( - aDr%ac( - $2#

Reacción de reducción: Dr2

- 2e . 2Dr 1

Reacción de oxidación: +n-2 - ,#$ 2e . +n#2 -

2$2#

+n-2 - 2Dr2 - ,#$ . 2Dr 1 - +n#2 - 2$2#

+nS#,%ac( - ,a#$%ac( - Dr2%ac( . +n#2%pp( - a2S#,%ac( -

2aDr%ac( - 2$2#

&. Ceacciones de medio neutro

!"em#lo Nº$

• 1rimero colocamos en un tubo de ensayo 8m7 de /n$> al 8@de peso" 7uego le a?adimos 8m7 de A/n$> 3"8/ y lo agitamos"

$bservamos que la solución de pone de color marrón"

• espués calentamos el tubo"



Esta ve! observamos que se forman dos fases una de color pardo y la

otra es un precipitado de color negro"

+nS#,%ac( - *+n#,%ac( - $2# .

+n#2%pp( -*$S#,%ac( - $2S#,%ac(

Reacción de oxidación: %+n-2 - 2$2# . +n#2 - ,$- -2e( x3

Reacción de reducción: 5%+n#,( - ,$- -3e . +n#2 -

2$2#7 x 2

3+n-2 - 8$2# - 6$- - 2%+n#,( . 3+n#2 -

12$- - 2+n#2 - ,$2#

3+nS#,%ac( - 2*+n#,%ac( - 2$2# . 4+n#2%pp( -2*$S#,%ac(

- $2S#,%ac(

!"em#lo Nº%

• 1rimero colocamos en un tubo de ensayo 8m7 de 5a2$6 3"8/"

7uego le agregamos 8m7 de A/n$>

3"8/ y agitamos"

$bservamos que se forman dos fases una de

color pardo y la otra es un precipitado de

color marrón"



1

*+n#,%ac( - a2S#3%ac( - $2#%l( . +n#2%pp( - a2S#,%ac(

- *#$%ac(

Reacción de oxidación: 5%S#3(2 - $2# . %S#,(2 - 2$- - 2e7

x3Reacción de reducción: 5%+n#,( - ,$- - 3e . +n#2 - 2$2#7

x2 2%+n#,( - 3$2# - 6$- - 3%S#3(2 . 3%S#,(2 -

8$- - 2+n#2 - ,$2#

2*+n#,%ac( - 3a2S#3%ac( - $2#%l( . 2+n#2%pp( - 3a2S#,%ac(

- 2*#$%ac(

,) Ceacciones de medio acido

Ejemple B1:1rimero colocamos en un tubo de ensayo 8m7 de A/n$> 3"8/" 7uego

agregamos 8m7 de 42$> al 23@ de peso" epues le a?adimos gota a

gota y agitando 8m7 de =e$> 3"8/ recién

preparada"

$bservamos que la solución se pone incoloro(tranparente), debido a que se &a formando /n2"



11

<eS#, - *+n#,%ac( - $2S#,%ac( . <e2%S#,(3%ac( - +nS#,%ac(

* 2S#,%ac( - $2#%l(

Reacción de oxidación: %2<e-2

. <e2

-3

- 2e

( x4Reacción de reducción: 5%+n#,( - 6$- - 4e . +n-2 -

,$2#7 x2 1<e - 2%+n#,( - 18$- . 4<e2 -

2+n - 6$2#

1<eS#, - 2*+n#,%ac( - 6$2S#,%ac( . 4<e2%S#,(3%ac( - 2+nS#,%ac( -

* 2S#,%ac( - 6$2#%l(

!"em#lo Nº%

• 1rimero colocamos en un tubo de ensayo 8m7 de A/n$> 3"8/"

7uego le agregamos 8m7 de 42$> al 23@ de peso" =inalmente

le a?adimos 8 gota de (54>)"

$bservamos que toda la solución se pone de color blanca"



12

$bservación* en este caso en ve! de usar 42, como indica en el

manual, usamos (54>)"

*+n#,%ac( - $2S#,%ac( - $2S%ac( . * 2S#,%ac( - +nS#,%ac( -

$2#%l( - S%s(

Reacción de oxidación: %$2S . S - 2$- - 2e( x4Reacción de reducción: 5%+n#,( - 6$- - 4e . +n-2 - ,$2#7

x2 4$2S - 2%+n#,( - 18$- . 4S -

1$- - 2+n-2 - 6$2#

2*+n#,%ac( - 3$2S#,%ac( - 4$2S%ac( . * 2S#,%ac( - 2+nS#,%ac( -

6$2#%l( - 4S%s(

4) Peróxido de hidro!eno $2#2:

a" El peróxido de &idrogeno como agente oxidante*

• 1rimero en un tubo de ensayo colocamos 2m7 de 1b(5$6)2 3"8/"

7uego le a?adimos 8 gota de (54>)" espués lo calentamos

&asta su ebullición"

$bservamos que la solución presita de color negro"

Pb%#3(2%ac( -

%$,(S . PbS%pp( - 2$#3%ac(

• 1osteriormente eliminamos el líquido con muc&o cuidado

quedándonos solo con el precipitado (1b)" =inalmente le



13

a?adimos 6 m7 de 42$2 al 6@ de volumen y lo calentamos

suavemente (sin ebullición)"

$bservamos que el precipitado cambia de color negro al color blanco

porque se forma 1b$>"

PbS%pp( - $2#2%ac(

. PbS#,%pp( - $2#%l(

Reacción de oxidación: S2 - ,$2# . %S#,(2 - 6$- - 6e

Reacción de reducción: %$2#2 - 2$ - 2e . 2$2#( x, S2 - ,$2# - ,$2#2 - 6$- .

%S#,(2 - 6$- - 6$2#

PbS%pp( - ,$2#2%ac( . PbS#,%pp( -

,$2#%l(

b" El peróxido de &idrogeno como agente reductor*1rimero colocamos en un tubo de ensayo 8m7 de A/n$> 3"8/"

7uego le agregamos 2m7 de 42$> al 8@ en peso" =inalmente le

a?adimos 8 o 2 gotas de 42$2 al 6@ de volumen &asta que la

solución de decolore"

$bservamos que la solución se pone incolora, debido a la formación

de /n2

*+n#,%ac( - $2S#,%ac( - $2#2%ac( . * 2S#,%ac( - +nS#,%ac( -

$2#%l( - #2%!(



1,

Reacción de reducción: 5%+n#,( - 6$- - 4e . +n-2 -

,$2#7 x2Reacción de oxidación: %$2#2 . #2 - 2$- - 2e ( x4 2%+n#,( - 18$- - 4$2#2 . 2+n-2 -

6$2# - 1$- - 4#2

2*+n#,%ac( - 3$2S#,%ac( - 4$2#2%ac( . * 2S#,%ac( - 2+nS#,%ac(

- 6$2#%l( - 4#2%!(

Cecomendaciones

En la práctica de agentes oxidantes y reductores en el e:emplo 5<2

es recomendable que se use la solución de =e$> recién preparada,

porque si no es así esta solución puede estar oxidada (color amarillo)

y de ese modo no nos sirve o nos complica a la &ora de &acer las

observaciones" Buando nos toque calentar una solución tenemos que leer bien las

indicaciones, ya que en algunos casos la solución tiene que llegar a

&ervir, pero en otros casos solo se tiene que calentar suavemente sin

&ervir" En el experimento de reacciones de medio alcalino es recomendable

usar el agua de bromo pero que no esté diluida porque sino lasolución se tardara muc&o en ponerse de color pardo"



14

9onclusiones

Buando en una solución &ay formación de /n2 su color es rosa

suave o incoloro, pero si &ay formación de /n> toma un color pardo"

Buando le agregamos AB5 (tiosianato de potasio) a una solución yesta contiene =e la solución se vuelve de color ro:o sangre"



18

Diblio!ra'Fa

• Raymond B&ang, FGuímica H< ediciónI /c0raJ-4ill

;nteramericana, pág" 896 y 89>, 233K"

• tLins y Mones, F1rincipios de química 6< ediciónI, panamericana,

págs"=K6 y =K>, 233K"



1A

@péndice

'uestionario

1) +alacear por el método del ion electrón estableciendo las semi-reacciones

de oxidación y reducción e indicar quien es el agente reductor y el agente

oxidante, y el peso equivalente de cada uno de ellos, en las reacciones

siguientes:

* 29r2#A - *I - $2S#, . 9r2%S#,(3 - * 2S#, - I2 -$2#

Reacción de oxidación: %2I1 . I2 - 2e( x3Reacción de reducción: %9r2#A(2 - 1,$- - 8e . 9r2

-3 -

A$2# 8I - %9r2#A(2 - 1,$- . 3I2 -

9r2-3 - A$2#

* 29r2#A - 8*I - A$2S#, . 9r2%S#,(3 - ,* 2S#, - 3I2 - A$2#

El agente reductor es el A; y su peso equivalente es 8NN"El agente oxidante es el A2Br 2$K y su peso equivalente es 6N,O"

9r9l3 - a9l#3 - a#$ . a29r#, - a9l - $2#

Reacción de oxidación: %9r-3 - 6#$ . %9r#,(2 - ,$2# -

3e( x2

Reacción de reducción: %9l#3( - 3$2# - 8e . 9l - 8#$

29r - 18#$ %9l#3( - 3$2# . 2%9r#,(2 -

6$2# - 9l - 8#$

29r9l3 - a9l#3 - 1a#$ . 2a29r#, -

Aa9l - 4$2#



16

El agente oxidante es el 5aBl$6 y su peso equivalente es 8K"KEl agente reductor es el BrBl6 y su peso equivalente es 92"O

,<eS - A#2 . 2<e2#3 - ,S#2

2)Dalancear la ecuación iónica por el método del ion electrón

$2#2 - I - $- . $2# - I2)

Reacción de oxidación: 2I

. I2

- 2e

Reacción de reducción: $2#2 - 2$- - 2e . 2$2#

2I - $2#2 - 2$- . I2 -

2$2#

$2#2 - 2I - 2$- . 2$2# - I2)

2) GPor&ué los elementos libres tienen estado de oxidación

ceroH

Esto se da porque en estos elementos no &ay transferencia de electrones,

por lo que no llegan a adquirir carga siendo totalmente neutros y estables"

3) Gué cantidad en peso de <eS#, contiene una solución

si se oxidarFa 0 se obtiene 2m %)2( de solución

)4+ de <e2 %S#,(3H

JE&ui>! %reactante( K JE&ui>! %producto( 0 E&ui>! K +LPe&K n

x M K + x ? x M

+ <eS#, x M L P< K + x ? x M

+ <eS#, x x 1 L 142 K )4 x )2 x 8

+ <eS#, K 1)2!



1

,)Empleando solo la ecuación iónica &ue se da determinar &ue

peso de *+n#, se necesita para oxidar ,)6! de <eS#, en

medio ácido %ácido sul'Nrico()

4<e-2 - %+n#,(1 - 6$- . 4<e-3 - +n-2 - ,$2#

<e2 . <eS#,

%+n#,(1.*+n# ,

9moles de =e$> oxidan 8mol de A/n$>

4%142(! <eS#, . 146! *+n#,

,)6! <eS#, . O *+n#,

OK ,)6 x 146 K 1! de *+n#,

A8

,) a reacción de calcinación del nS es :

2nS - 3#2 . 2n# - 2S#2

4) Si se coloca en una solución de 9u

-2

" hierro metálico" lasolución cNprica se >a decolorando por&ue se reduce a

cobre metálico) Escribir las ecuaciones respecti>as a las

2 semireacciones &ue se producen suponer &ue el <e

para a <e-3)



2

%29u-2 - 2e . 9u2( x3

%<e . <e-3 - 3e ( x2

89u-2 - 2<e . 39u2 - 2<e-3

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